EP2368435B1 - Schlauchförmige Nahrungsmittelhülle beschichtet mit aufschmelzbaren, thermoplastischen Polymeren - Google Patents
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- EP2368435B1 EP2368435B1 EP11002139.1A EP11002139A EP2368435B1 EP 2368435 B1 EP2368435 B1 EP 2368435B1 EP 11002139 A EP11002139 A EP 11002139A EP 2368435 B1 EP2368435 B1 EP 2368435B1
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Definitions
- the invention relates to a tubular food casing with a sheet-like, fibrous carrier material which is coated with thermoplastic material.
- the food casing is provided in particular as an artificial sausage casing.
- Tubular food casings of the type mentioned at the beginning are known and have been described in large numbers. They are manufactured by coating a fibrous, in particular a textile, carrier material. Coating is generally done with aqueous dispersions. Acrylate dispersions are often used here. Such casings coated with acrylate dispersions with a textile carrier material are for example in the DE 37 04 563 C2 and in the DE 31 47 519 described. After the coating there is usually a drying step. In further processing steps, the coated carrier materials are made into tubular casings by sewing, gluing, sealing or in other customary ways.
- Cellulose fiber skins with a PVDC inner coating are also known (see for example EP 0 904 700 A1 ).
- the inner coating is produced with an aqueous dispersion of a vinylidene chloride copolymer.
- Cellulose fiber casings contain a reinforcement made from a fiber paper, in particular a paper made from hemp or abaca fibers. A drying step is inevitably associated with the coating.
- a casing based on regenerated cellulose is also in the U.S. 3,922,398 disclosed.
- a fiber paper is formed into a tube, with part of the tube being covered with an adhesive strip, for example an adhesive strip made of polymer film.
- the hose is then coated with viscose.
- the cover tape is removed before the coated hose enters the coagulation and regeneration baths.
- the fluids of the coagulation, regeneration and washing baths can circulate through uncoated (because previously covered) areas of the shell.
- a layer of a flexible, film-forming material is applied to the uncoated areas of the cellulose fiber casing. This material is, for example, gelatine, alginate or a hot melt polymer.
- U.S. 5,273,482 is a tubular food casing with at least one reinforcement band running coaxially around the casing. Strips of polymer film that are provided with hotmelt adhesive can also serve as reinforcement strips.
- the casing itself can be a fiber-reinforced cellulose hydrate casing or a polymer casing.
- a tubular food casing having a porous outer casing and an inner casing which is substantially impermeable to liquid.
- the outer cover consists of a knitted fabric, preferably a jersey fabric.
- the outer shell is connected to the inner one by an adhesive layer.
- the adhesive can be a hot melt adhesive.
- tubular textile casings are also known, on the inside of which a film made of thermoplastic, sealable or weldable plastic is laminated or laminated over the entire surface ( DE 10 2004 048 057 A1 ).
- the film can consist of polyester, polyamide, polyolefin or other thermoplastics. It can be stretched or undrawn.
- the connection between the film and the textile carrier material is however, it is not always satisfactory because the polymers in the film do not enclose the fibers.
- the dispersions used in dispersion coating generally contain 50 to 60% by weight of solids, the remainder being essentially water. This means that a considerable amount of water has to be evaporated during drying. This is energetically very complex and expensive. Furthermore, dryers with a large length are required for this. A large amount of space is therefore required for such a dispersion coating installation. Furthermore, several people are required to operate such a system.
- the coating dispersions must be prepared according to a specific recipe before coating. This also requires staff. There is also pollution of the environment due to the dispersion approach and the drying.
- the object of the invention is based on the EP 0 060 926 A1 to develop a shell that significantly reduces the above-mentioned disadvantages at the current state of the art. In particular, drying should no longer be necessary during manufacture. This lowers the outlay on equipment and saves energy.
- thermoplastic material with hotmelt polymers can be realized much better than with an aqueous polymer dispersion or a film made of thermoplastic polymers.
- the present invention accordingly provides a food casing according to claim 1 with a sheet-like carrier material and a continuous, ie full-area, coating made of linear thermoplastic polymers thereon, the coating comprising at least one hotmelt polymer as an essential component.
- MVR volume melt index
- hotmelt polymers are therefore considerably more "thinner” than conventional thermoplastic polymers such as those used for plastic films, for example.
- the MVR can also be determined on the finished shell.
- the hot melt polymers form the essential part of the coating, i.e. their proportion is preferably at least 50% by weight, particularly preferably at least 75% by weight, especially at least 90% by weight, based in each case on the total weight of the coating. Types with a hotmelt polymer component of 100% are also possible.
- the drying step is omitted.
- the food casings can therefore be produced at a higher machine speed. Manufacturing costs, plant costs, personnel costs and environmental costs are thus significantly reduced.
- the carrier material comprises a woven, knitted fabric, paper, solidified fleece or spun fleece made of natural fibers, synthetic fibers or mixtures thereof as the base material.
- Suitable Synthetic fibers are made, for example, from polyamide, polyester, polyolefin (especially polypropylene), polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride or from the corresponding copolymers.
- the thickness or the weight per unit area as well as the choice of material of the carrier material depends on the later use. In general, the weight per unit area is between 3 to 400 g / m 2 , preferably 20 to 130 g / m 2 .
- the weight per unit area is preferably such that the carrier material is self-supporting.
- hotmelts These carrier materials are coated with meltable polymers, so-called hotmelts.
- These hotmelts are in the form of granules, cartridges or blocks, for example, and are melted at certain temperatures. This is preferably done in an extruder, tank or drum melter.
- the melted media are preferably fed to a coating plant via a pump (e.g. gear pump).
- the following systems can be used as a coating system: nozzle application (contact or curtain), roller application, spray application, etc.
- contact application there is material contact between the nozzle lip and the carrier material.
- curtain coating a slot nozzle is mounted at a certain distance from the carrier material, the hotmelt flows down from the nozzle like a "curtain" through which the carrier material is passed. This means that there is no contact between the carrier material and the nozzle.
- Fully heated systems are required for hotmelt coating.
- the carrier material is generally only coated from one side.
- the hotmelts are based on linear (co) polymers, which, in contrast to the more well-known polymers known as thermoplastics, have low melt viscosities.
- the viscosity can be specified, for example, as the so-called melt volume rate ("MVR", measurement is carried out in accordance with DIN 1133).
- MVR melt volume rate
- Typical for hotmelts are MVR values in the range from 25 to 500 cm 3 per 10 min, measured at 190 ° C. with a load of 2.16 kg, while (low-melting) thermoplastics values in the range from 5 to 25 cm 3 per 10 min (measured under the same conditions).
- the MVR value of the hotmelt polymers is preferably in the range from 100 to 450 cm 3 per 10 min, particularly preferably in the range from 150 to 400 cm 3 per 10 min, each measured in accordance with DIN 1133 at 190 ° C. and a load of 2 , 16 kg.
- the hotmelt polymers therefore penetrate the textile carrier material, enclose individual fibers (partially or completely), also inside the carrier material, and more or less completely fill the space between the fibers. In contrast, a laminated film is only connected to the surface of the textile carrier material.
- polyamide thermoplastics such as those used for extruded films should be mentioned here.
- MVR - also due to their higher melting points - is measured under different conditions, usually at 275 ° C and 10 kg load. This typically results in MVR values in the range 40 to 200 cm 3 per 10 min. Hotmelt polymers would hardly be measurable under these conditions, since their flow rate would then be extremely high and an exact volume measurement would no longer be possible.
- suitable hotmelt polymers for the coating are: polyesters, copolyesters, polyolefins, preferably polyethylene (especially HD-PE, MD-PE or LD-PE) or polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymers, acetal (co) polymers such as e.g. Polyvinyl butyral, polyamides, copolyamides, vinylidene chloride copolymers ("PVDC”), meltable polyurethanes (PUR), the latter also as a reactive system, i.e. chemically post-crosslinking.
- the (co) polyamides are preferably aliphatic.
- the hotmelts can contain these polymers individually or as a mixture.
- Customary additives such as heat stabilizers, flow aids, adhesion improvers, fillers and color pigments can also be contained in small amounts.
- the coating or the coatings do not contain any regenerated or precipitated cellulose; at most, cellulose powder can occur as a filler in minor amounts ( ⁇ 5% by weight, based on the weight of the layer).
- the hotmelts are applied over the entire surface so that a continuous coating is formed.
- the application weights are generally between 3 and 200 g / m 2 , preferably between 15 to 100 g / m 2 , particularly preferably between 25 and 60 g / m 2 .
- the subsequent properties of the casing can be adjusted by selecting the coating media.
- the water vapor permeability is expediently 1000 to 1500 g / m 2 d, preferably 1200 to 1400 g / m 2 d
- the oxygen permeability is expediently 20 to 150 cm 3 / m 2 d, preferably 35 to 50 cm 3 / m 2 d.
- the water vapor permeability is expediently about 1 to 50 g / m 2 d, preferably about 5 to 40 g / m 2 d, the oxygen permeability 20 to 100 cm 3 / m 2 d, preferably 30 to 80 cm 3 / m 2 d.
- the coating media are preferably applied on the outside. However, an application on the inside or the inside and outside is also possible. In the preferred embodiment, only one hotmelt layer is applied to the carrier material. It is also possible to apply several hotmelts of the same or different composition one after the other, so that the coating comprises several layers.
- the range of properties of the casing can be determined by the selection of the coating products. For example, it is possible to first coat the carrier with a first layer made of a polyamide to achieve a low oxygen permeability and to coat it with a polyolefin in the second layer to achieve a high level of water vapor tightness.
- a hotmelt coating directly on at least one side of the fibrous carrier material.
- Further layers in the multi-layer shell can be hotmelt layers, but they can also be produced from a different material and / or in a different way, for example by dispersion coating or lamination of a film.
- the coating melt is applied to the surface of the carrier material.
- the negative pressure is generated below the point at which the coating meets the carrier web. In this way, the still liquid coating is sucked onto and into the carrier material with negative pressure. Any air cushions are eliminated at the same time.
- Another possibility to improve the bond strength can be done by preheating the carrier material.
- the carrier material is heated directly before the hotmelt application, which reduces the temperature difference between the melt and the carrier. This delays the solidification of the hotmelt on the carrier surface and promotes mechanical anchoring.
- calendering Another way of influencing the surface properties (e.g. tightness, adhesion) can be through calendering.
- the composite of carrier and coating is pressed together, optionally with warming or heating. Calendering of the composite is possible with the aid of the residual heat from the hotmelt application. Calendering can also take place after the coating medium has cooled down.
- the calender result can be influenced by pressure, temperature, speed or a combination of these parameters.
- the Contact agent is pressed into the interstices of the tissue and serves as an adhesion promoter for the hotmelt polymers.
- the contact agent is applied in a small amount compared to the weight of the hotmelt polymers. It does not form a continuous coating.
- the porous, fibrous structure of the carrier material is retained.
- the sizing agent often starch or a starch derivative, is removed in an aqueous bath.
- the carrier web is expediently coated in the flat state.
- the flat goods are cut into individual panels and then glued, sewn, welded, sealed or otherwise fixed to form a shell in a straight or any shape (e.g. in the form of a so-called "fat end" or with a wavy or curved seam) connected with each other.
- the coated textile carrier material can be sewn to improve the appearance.
- the carrier material is coated in an annular slot nozzle. Before coating, the carrier material is formed into a tube using a forming shoulder, glued to the coating hotmelt and then coated.
- the food casing according to the invention can be made up into shirred sticks. It can also be made up into sections that are closed on one side by a clip, clip with loop, by tying, by a knot, by gluing, by sealing, welding, sewing with a straight or a curved seam or a combination of several of the mentioned types of closure.
- the hotmelt can be produced in the corresponding color.
- Another possibility of coloring can be done by adding colored granules to the coating granules.
- the use of a colored carrier material is also possible.
- the uncoated side of the carrier material can, for example, be coated or impregnated with solid and / or liquid media that transfer the aroma, color and / or taste to the sausage. Particular mention should be made of liquid and dry smoke in this connection.
- the first layer can be applied as a hotmelt coating in order to produce water tightness, for example.
- One or more further layer (s), for example to achieve a certain water vapor or oxygen permeability, can then be applied by a dispersion coating.
- the food casing according to the invention is provided in particular as an artificial sausage casing, especially for raw, scalded or cooked sausage.
- a cellulose fabric with a weight per unit area of 80 g / m 2 was determined in accordance with DIN 1133; melt viscosity at 190 with a polyester hotmelt (MVR: 50 cm 3 per 10 min at a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg ° C: 175000 mPa s; density: 0.97 g / cm 3 ) coated.
- the mission of Hotmelts took place by die coating at 200 ° C.
- the weight of the hotmelt coating was 30 g / m 2 .
- the bond between the hotmelt and the carrier material was very good.
- the flat goods were cut to a width of 200 mm and then glued to form a tube.
- the casing was filled with liver sausage meat. After filling, the sausage had a caliber of 63 mm.
- the processing of the casing or the filled sausage went through all processes (filling, clipping, cooking, packaging) without any complaints.
- a polyester fabric with a weight per unit area of 67 g / m 2 was coated with a melted PVDC hotmelt granulate (melting temperature 160 ° C.; melt viscosity at 175 ° C.: 750,000 mPa s; density: 1.7 g / cm 3 ).
- the application weight was 42 g / m 2 . This resulted in a total weight of 109 g / m 2 .
- the water vapor and oxygen permeability were determined on a sample.
- the water vapor permeability was 10 g / m 2 d, the oxygen permeability 65 cm 3 / m 2 d.
- the flat sheet was cut and glued to form a tube with a diameter of 58 mm.
- the casing was filled with a fine liver sausage meat.
- the weight loss after cooking was 1.5%.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle mit einem flächenförmigen, faserigen Trägermaterial, das mit thermoplastischem Kunststoff beschichtet ist. Die Nahrungsmittelhülle ist insbesondere vorgesehen als künstliche Wursthülle.
- Schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen der eingangs genannten Gattung sind bekannt und zahlreich beschrieben. Hergestellt werden sie durch Beschichten eines faserigen, insbesondere eines textilen Trägermaterials. Beschichtet wird allgemein mit wäßrigen Dispersionen. Häufig werden dabei Acrylat-Dispersionen eingesetzt. Solche mit Acrylat-Dispersionen beschichtete Hüllen mit textilem Trägermaterial sind beispielsweise in der
DE 37 04 563 C2 und in derDE 31 47 519 beschrieben. Nach dem Beschichten erfolgt üblicherweise ein Trocknungsschritt. In weiteren Bearbeitungsschritten werden die beschichteten Trägermaterialien durch Nähen, Kleben, Siegeln oder auf andere übliche Weisen zu schlauchförmigen Hüllen konfektioniert. - Bekannt sind auch Cellulose-Faserdärme mit einer PVDC-Innenbeschichtung (s. beispielsweise
EP 0 904 700 A1 ). Hergestellt wird die Innenbeschichtung mit einer wäßrigen Dispersion eines Vinylidenchlorid-Copolymers. Cellulose-Faserdärme enthalten eine Verstärkung aus einem Faserpapier, insbesondere einem Papier aus Hanf- oder Abacafasern. Mit dem Beschichten ist zwangsläufig ein Trocknungsschritt verbunden. - In der
EP 0 060 926 A1 ist eine schlauchförmige Hülle auf Basis von regenerierter Cellulose offenbart, die mit einer flächenförmigen Fasereinlage verstärkt ist. Bei deren Herstellung wird ein flächenförmiges Fasermaterial zu einem Schlauch geformt, der mit thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise einem Hotmelt-Kunststoff, beschichtet wird. Auf die Außenseite des Schlauchs wird Viskose aufgebracht, die nachfolgend zu Cellulosehydrat regeneriert wird. - Eine Hülle auf Basis von regenerierter Cellulose ist auch in der
US 3,922,398 offenbart. Bei der Herstellung der Hülle wird ein Faserpapier zu einem Schlauch geformt, wobei ein Teil des Schlauchs mit einem Klebestreifen abgedeckt wird, beispielsweise einem Klebestreifen aus Polymerfolie. Der Schlauch wird dann mit Viskose beschichtet. Das Abdeckband wird entfernt bevor der beschichtete Schlauch in die Koagulations- und Regenerationsbäder gelangt. Durch nicht beschichtete (weil zuvor abgedeckte) Bereiche der Hülle können die Flüssigkeiten der Koagulations-, Regenerations- und Waschbäder zirkulieren. Nach dem Durchlaufen dieser Bäder wird auf die unbeschichtet gebliebenen Bereiche des Cellulosefaserdarms eine Schicht aus einem flexiblen, filmbildenden Material aufgebracht. Dieses Material ist beispielsweise Gelatine, Alginat oder ein Hotmelt-Polymer. - Gegenstand der
US 5,273,482 ist eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle mit mindestens einem koaxial um die Hülle verlaufenden Verstärkungsband. Als Verstärkungsbänder können dabei auch Streifen aus Polymerfolie dienen, die mit Hotmelt-Kleber versehen sind. Die Hülle selbst kann eine faserverstärkte Cellulosehydrathülle oder eine Polymerhülle sein. - In der
US 2004/0253398 A1 ist eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle mit einer porösen äußeren Hülle und einer für Flüssigkeit im wesentlichen undurchlässigen inneren Hülle beschrieben. Die äußere Hülle besteht aus einem Gestricke, bevorzugt aus einem Jersey-Stoff. Die äußere Hülle ist mit der inneren verbunden durch eine Klebstoffschicht. Der Klebstoff kann ein Hotmelt-Kleber sein. - Bekannt sind schließlich auch schlauchförmige Textildärme, auf deren Innenseite vollflächig eine Folie aus thermoplastischem, siegelfähigem oder schweißbaren Kunststoff aufkaschiert oder auflaminiert ist (
DE 10 2004 048 057 A1 ). Die Folie kann aus Polyester, Polyamid, Polyolefin oder anderen thermoplastischen Kunststoffen bestehen. Sie kann verstreckt oder unverstreckt sein. Die Verbindung zwischen der Folie und dem textilen Trägermaterial ist jedoch nicht in jedem Fall zufriedenstellend, denn die Polymere der Folie umschließen nicht die Fasern. - Die bei der Dispersionsbeschichtung eingesetzten Dispersionen enthalten in der Regel 50 bis 60 Gew.-% an Feststoff, der Rest besteht im wesentlichen aus Wasser. Somit ist bei der Trocknung eine erhebliche Wassermenge zu verdampfen. Dies ist energetisch sehr aufwendig und teuer. Weiterhin sind hierfür Trockner mit einer großen Länge erforderlich. Somit ist ein hoher Platzbedarf für eine solche Dispersionbeschichtungsanlage erforderlich. Weiterhin sind zur Bedienung einer solchen Anlage mehrere Personen erforderlich. Die Beschichtungsdispersionen müssen vor der Beschichtung nach einer bestimmten Rezeptur angesetzt werden. Hierzu wird ebenfalls Personal benötigt. Ebenso ist aufgrund des Dispersionsansatzes und der Trocknung eine Belastung der Umwelt vorhanden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von der
EP 0 060 926 A1 , eine Hülle zu entwickeln die die oben genannten Nachteile am heutigen Stand der Technik deutlich reduziert. Insbesondere soll bei Herstellung kein Trocknen mehr erforderlich sein. Das senkt den apparativen Aufwand und spart Energie. - Gefunden wurde nunmehr, dass sich die Beschichtung aus thermoplastischem Kunststoff mit Hotmelt-Polymeren sehr viel besser realisieren läßt als mit einer wäßrigen Polymer-Dispersion oder einer Folie aus thermoplastischen Polymeren.
- Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß eine Nahrungsmittelhülle nach Anspruch 1 mit einem flächenförmigen Trägermaterial und einer darauf befindlichen durchgehenden, d.h. einer vollflächigen Beschichtung aus linearen thermoplastischen Polymeren, wobei die Beschichtung als wesentlichen Bestandteil mindestens ein Hotmelt-Polymer umfaßt.
- Als Hotmelt-Polymere werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung Polymere bezeichnet mit einem Schmelzflußindex (= Volumenschmelzindex, MVR) im Bereich von 25 bis 500 cm3 pro 10 min, gemessen bei 190°C mit einer Last von 2,16 kg gemäß DIN 1133. Hotmelt-Polymere sind damit unter der Einwirkung von Hitze und Belastung wesentlich "dünnflüssiger" als übliche thermoplastische Polymere, wie sie beispielsweise für Kunststoff-Folien eingesetzt werden. Der MVR läßt sich auch noch an der fertigen Hülle bestimmen.
- Die Hotmelt-Polymere bilden den wesentlichen Bestandteil der Beschichtung, d.h. ihr Anteil beträgt bevorzugt mindestens 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 75 Gew.-%, speziell mindestens 90 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung. Ebenfalls möglich sind Typen mit einem Bestandteil von Hotmelt-Polymeren von 100%.
- Bei Verwendung von Hotmelt-Polymeren anstelle von wäßrigen PolymerDispersionen entfällt der Trocknungsschritt. Die Nahrungsmittelhüllen lassen sich daher mit höherer Maschinengeschwindigkeit herstellen. Herstellkosten, Anlagenkosten, Personalkosten und Umweltkosten werden somit deutlich reduziert.
- Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der schlauchförmigen Umhüllung können verschiedenste Materialien verwendet werden. Das Trägermaterial umfaßt als Grundmaterial ein Gewebe, Gewirke, Papier, verfestigtes Vlies oder Spinnvlies aus Naturfaser, synthetischen Fasern oder Gemischen davon.
- Geeignete Naturfasern sind beispielsweise Baumwollfasern, Cellulosefasern (z.B. Leinen), Wolle oder Seide. Auch aus Biopolymeren abgeleitete Materialien können zu geeigneten Fasern verarbeitet werden. Hier sind beispielsweise Fasern aus Regenerat-Cellulose (= Zellwolle) zu nennen. Geeignete synthetische Fasern sind beispielsweise aus Polyamid, Polyester, Polyolefin (speziell Polypropylen), Polyvinylacetat, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid bzw. aus den entsprechenden Copolymeren hergestellt. Die Dicke, bzw. das Flächengewicht sowie die Werkstoffwahl des Trägermaterials ist abhängig von der späteren Verwendung. Allgemein beträgt das Flächengewicht zwischen 3 bis 400 g/m2, bevorzugt 20 bis 130 g/m2. Das Flächengewicht ist vorzugsweise so bemessen, dass das Trägermaterial selbsttragend ist.
- Diese Trägermaterialien werden mit aufschmelzbaren Polymeren, sogenannten Hotmelts, beschichtet. Diese Hotmelts liegen beispielsweise als Granulat, Patronen oder Blöcke vor und werden bei bestimmten Temperaturen aufgeschmolzen. Dies geschieht vorzugsweise in einem Extruder, Tank- oder Faßschmelzer. Die aufgeschmolzenen Medien werden vorzugsweise über eine Pumpe (z.B. Zahnradpumpe) zu einem Beschichtungswerk geführt. Als Beschichtungssystem können beispielsweise die folgenden Systeme zum Einsatz kommen: Düsenauftrag (Kontakt oder Curtain), Walzenauftrag, Sprühauftrag, etc. Beim Kontaktauftrag besteht ein Materialkontakt zwischen Düsenlippe und Trägermaterial. Beim Curtain-Coating ist eine Breitschlitzdüse in einem gewissen Abstand zum Trägermaterial montiert, das Hotmelt fließt aus der Düse wie ein "Vorhang" herab, durch den das Trägermaterial hindurchgeführt wird. Somit besteht keine Berührung von Trägermaterial und Düse. Für die Hotmeltbeschichtung sind komplett beheizte Systeme erforderlich. Das Trägermaterial wird allgemein nur von einer Seite beschichtet.
- Die Hotmelts basieren auf linearen (Co-)Polymeren, welche im Unterschied zu den bekannteren, als thermoplastische Kunststoffe bezeichneten Polymeren niedrige Viskositäten in der Schmelze besitzen. Die Viskosität kann z.B. als sog. Schmelzvolumenrate ("MVR", Messung erfolgt gemäß DIN 1133) angegeben werden. Typisch für Hotmelts sind MVR-Werte im Bereich von 25 bis 500 cm3 pro 10 min, gemessen bei 190°C mit einer Last von 2,16 kg, während (niedrigschmelzende) thermoplastische Kunststoffe Werte im Bereich von 5 bis 25 cm3 pro 10 min (unter gleichen Bedingungen gemessen) aufweisen. Bevorzugt liegt der MVR-Wert der Hotmelt-Polymere im Bereich von 100 bis 450 cm3 pro 10 min, besonders bevorzugt im Bereich von 150 bis 400 cm3 pro 10 min, jeweils gemessen nach DIN 1133 bei 190 °C und einer Last von 2,16 kg. Die Hotmelt-Polymere dringen daher in das textile Trägermaterial ein, umschließen einzelne Fasern (teilweise oder komplett), auch im Innern des Trägermaterials, und füllen den Raum zwischen den Fasern mehr oder weniger vollständig aus. Eine auflaminierte Folie ist dagegen nur mit der Oberfläche des textilen Trägermaterials verbunden.
- Zwecks Abgrenzung der Hotmelt-Polymere zu thermoplastischen Kunststoffen seien hier Polyamid-Thermoplaste genannt, wie sie für extrudierte Folien eingesetzt werden. Bei letzteren wird der MVR - auch bedingt durch deren höhere Schmelzpunkte - unter anderen Bedingungen gemessen, üblicherweise bei 275°C und 10 kg Belastung. Hierbei ergeben sich typischerweise MVR-Werte im Bereich 40 bis 200 cm3 pro 10 min. Hotmelt-Polymere wären unter diesen Bedingungen kaum vermessbar, da deren Fließgeschwindigkeit dann extrem hoch und keine exakte Volumenerfassung mehr möglich wäre.
- Als Hotmelt-Polymere sind für die Beschichtung beispielsweise geeignet: Polyester, Copolyester, Polyolefine, bevorzugt Polyethylen (speziell HD-PE, MD-PE oder LD-PE) oder Polypropylen, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Acetal-(Co)Polymere wie z.B. Polyvinylbutyral, Polyamide, Copolyamide, Vinylidenchlorid-Copolymere ("PVDC"), schmelzbare Polyurethane (PUR), letztere auch als Reaktiv-System, d.h. chemisch nachvernetzend. Die (Co)Polyamide sind bevorzugt aliphatisch.
- Die Hotmelts können diese Polymere einzeln oder auch als Gemisch enthalten. In kleinen Mengen können zusätzlich übliche Additive enthalten sein, wie Hitzestabilisatoren, Fließhilfsmittel, Adhäsionsverbesserer, Füllstoffe und Farbpigmente.
- In der Beschichtung bzw. in den Beschichtungen ist keine regenerierte oder gefällte Cellulose enthalten, allenfalls Cellulosepulver kann als Füllstoff in untergeordneten Mengen (< 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Schicht) vorkommen.
- Die Hotmelts werden vollflächig aufgebracht, so dass sich eine durchgehende Beschichtung bildet. Die Auftragsgewichte liegen hierbei allgemein zwischen 3 bis 200 g/m2, bevorzugt zwischen 15 bis 100 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 25 und 60 g/m2. Durch die Auswahl der Beschichtungsmedien können die späteren Eigenschaften der Hülle eingestellt werden. Bei Rohwurstanwendung beträgt die Wasserdampfdurchlässigkeit zweckmäßig 1000 bis 1500 g/m2 d, bevorzugt 1200 bis 1400 g/m2 d, die Sauerstoffdurchlässigkeit beträgt zweckmäßig 20 bis 150 cm3/m2 d, bevorzugt 35 bis 50 cm3/m2 d. Bei Koch- und/oder Brühwurstanwendung beträgt die Wasserdampfdurchlässigkeit zweckmäßig etwa 1 bis 50 g/m2 d, bevorzugt etwa 5 bis 40 g/m2 d, die Sauerstoffdurchlässigkeit 20 bis 100 cm3/m2 d, bevorzugt 30 bis 80 cm3/m2 d.
- Die Beschichtungsmedien werden vorzugsweise auf der Außenseite angetragen. Jedoch ist auch ein Antrag auf der Innenseite oder der Innen- und Außenseite möglich. In der bevorzugten Ausführungsform wird nur eine Hotmelt-Schicht auf das Trägermaterial aufgetragen. Es können auch mehrere Hotmelts gleicher oder verschiedener Zusammensetzung nacheinander aufgetragen werden, so dass die Beschichtung mehrere Schichten umfaßt.
- Bei Beschichtung mit zwei oder mehr Schichten (im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung als "mehrschichtige" Hülle bezeichnet) kann durch die Auswahl der Beschichtungsprodukte das Eigenschaftsbild der Hülle bestimmt werden. So ist es beispielsweise möglich den Träger zunächst zur Erzielung einer niedrigen Sauerstoffdurchlässigkeit mit einer ersten Schicht aus einem Polyamid zu beschichten und in der zweiten Schicht zur Erzielung einer hohen Wasserdampfdichtigkeit mit einem Polyolefin zu beschichten. Bei der erfindungsgemäßen Hülle befindet sich eine Hotmelt-Beschichtung direkt auf mindestens einer Seite des faserigen Trägermaterials. Weitere Schichten bei der mehrschichtigen Hülle können Hotmelt-Schichten sein, sie können jedoch auch aus anderem Material und/oder auf andere Weise erzeugt sein, beispielsweise durch Dispersionsbeschichtung oder Auflaminieren einer Folie.
- Der Auftrag der Beschichtungsschmelze erfolgt auf die Oberfläche des Trägermaterials. Je nach Kombination von Beschichtungsmedium und Trägermaterial kann es erforderlich sein, die Verbundhaftung von Trägermaterial und Hotmelt zu verbessern. Dies kann beispielsweise durch Anlegen eines Unterdrucks erfolgen. Dabei wird der Unterdruck unterhalb der Stelle erzeugt an welcher die Beschichtung auf die Trägerbahn trifft. Somit wird die noch flüssige Beschichtung mit Unterdruck auf und in das Trägermaterial gesaugt. Dabei werden gleichzeitig etwaige Luftpolster eliminiert. Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Verbundhaftung kann durch eine Vorwärmung des Trägermaterials erfolgen. Dabei wird das Trägermaterial direkt vor dem Hotmelt-Auftrag erwärmt, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen Schmelze und Träger reduziert wird. Somit wir das Erstarren des Hotmelts auf der Trägeroberfläche verzögert und eine mechanische Verankerung begünstigt.
- Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften (z.B. Dichtigkeit, Haftung) kann durch Kalandrieren erfolgen. Beim Kalandrieren wird der Verbund aus Träger und Beschichtung miteinander verpresst, gegebenenfalls unter Erwärmen oder Erhitzen. Das Kalandrieren des Verbundes ist unter Zuhilfenahme der Restwärme aus dem Hotmeltauftrag möglich. Auch kann das Kalandrieren nach dem Erkalten des Beschichtungsmediums erfolgen. Das Kalanderergebnis kann durch Druck, Temperatur, Geschwindigkeit bzw. eine Kombination dieser Parameter beeinflußt werden.
- Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Verbundhaftung beispielsweise bei Zellwollgeweben ist eine Imprägnierung mit einem Kontaktmittel. Das Kontaktmittel wird in die Zwischenräume des Gewebes gedrückt und dient als Haftvermittler für die Hotmelt-Polymere. Das Kontaktmittel wird in einer im Vergleich zum Gewicht der Hotmelt-Polymere geringen Menge aufgebracht. Es bildet keine durchgehende Beschichtung. Die poröse, faserige Struktur des Trägermaterials bleibt dabei erhalten.
- Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Trägermaterial mit einem Haftvermittler zu versehen um eine bessere Haftung des Hotmelts an der Trägerbahn zu erzielen.
- Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Verbundhaftung besteht durch Entschlichten des Gewebes. Das Schlichtemittel, häufig Stärke oder ein Stärkederivat, wird dabei in einem wäßrigen Bad entfernt.
- Die Beschichtung der Trägerbahn erfolgt zweckmäßig im flachen Zustand. In weiteren Bearbeitungsschritten wird die Flachware in einzelne Nutzen geschnitten und anschließend zu einer Hülle in gerader oder beliebiger Form (z.B. in Form eines sogenannten "Fettendes" oder mit einer wellenförmigen oder gebogenen Naht versehen) geklebt, genäht, geschweißt, gesiegelt oder auf andere Weise fest miteinander verbunden. Zur Verbesserung der Optik kann das beschichtete textile Trägermaterial abgenäht sein.
- In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Beschichtung des Trägermaterials in einer Ringschlitzdüse. Dabei wird das Trägermaterial vor der Beschichtung über eine Formschulter zu einem Schlauch geformt, mit dem Beschichtungshotmelt verklebt und nachfolgend beschichtet.
- Die erfindungsgemäße Nahrungsmittelhülle kann zu Raffraupen konfektioniert werden. Sie kann ferner zu Abschnitten konfektioniert werden, die einseitig verschlossen sind durch einen Clip, Clip mit Schlaufe, durch Abbinden, durch einen Knoten, durch Verkleben, durch Siegeln, Verschweißen, Abnähen mit einer geraden oder einer gebogenen Naht oder durch eine Kombination aus mehreren der genannten Verschlußarten.
- Zur Erzielung einer farbigen Beschichtung kann das Hotmelt in der entsprechenden Farbe hergestellt werden. Eine weitere Möglichkeit der Farbgebung kann durch Zumischungen von farbigen Granulaten in das Beschichtungsgranulat erfolgen. Weiterhin ist der Einsatz eines eingefärbten Trägermaterials möglich.
- Die nicht beschichtete Seite des Trägermaterials kann beispielsweise mit festen und/oder flüssigen Medien beschichtet oder imprägniert werden, die Aroma, Farbe und/oder Geschmack auf die Wurst übertragen. Besonders zu erwähnen ist diesem Zusammenhang Flüssig- und Trockenrauch.
- In einer weiteren Ausführungsform kann die erste Schicht als Hotmelt-Beschichtung aufgetragen werden um beispielsweise eine Wasserdichtigkeit zu erzeugen. Eine oder mehrere weitere Schicht(en), beispielsweise zur Erzielung einer bestimmten Wasserdampf- bzw. Sauerstoffdurchlässigkeit, kann (können) danach durch eine Dispersionsbeschichtung aufgebracht werden.
- Vorgesehen ist die Nahrungsmittelhülle gemäß der Erfindung insbesondere als künstliche Wursthülle, speziell für Roh-, Brüh- oder Kochwurst.
- Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Illustration der Erfindung. Prozente sind darin als Gewichtsprozente zu verstehen, soweit nicht anders angegeben oder aus dem Zusammenhang unmittelbar ersichtlich.
- Ein Zellwollgewebe mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 wurde mit einem Polyester-Hotmelt (MVR: 50 cm3 pro 10 min bei einer Temperatur von 190 °C und einer Belastung von 2,16 kg, bestimmt gemäß DIN 1133; Schmelzviskosität bei 190 °C: 175000 mPa s; Dichte: 0,97 g/cm3) beschichtet. Der Auftrag des Hotmelts erfolgte durch Düsenbeschichtung bei 200 °C. Das Gewicht der Hotmelt-Beschichtung betrug 30 g/m2. Die Verbundhaftung zwischen Hotmelt und Trägermaterial war sehr gut. Die Flachware wurde auf eine Breite von 200 mm geschnitten und anschließend zu einem Schlauch verklebt. Die Hülle wurde mit Leberwurstbrät gefüllt. Nach dem Füllen hatte die Wurst ein Kaliber von 63 mm. Die Verarbeitung der Hülle bzw. der gefüllten Wurst verlief über alle Prozesse (Füllen, Clippen, Kochen, Verpacken) ohne Beanstandung.
- Ein Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 67 g/m2 wurde mit einem aufgeschmolzenem PVDC-Hotmelt-Granulat (Schmelztemperatur 160 °C; Schmelzviskosität bei 175 °C: 750000 mPa s; Dichte: 1,7 g/cm3) beschichtet. Das Auftragsgewicht betrug 42 g/m2. Somit ergab sich ein Gesamtgewicht von 109 g/m2. An einer Probe wurde die Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit bestimmt. Die Wasserdampfdurchlässigkeit betrug 10 g/m2 d, die Sauerstoffdurchlässigkeit 65 cm3/m2 d. Die Flachbahn wurde geschnitten und zu einem Schlauch mit einem Durchmesser von 58 mm verklebt. Gefüllt wurde die Hülle mit einem feinen Leberwurstbrät. Der Gewichtsverlust nach dem Kochen betrug 1,5%.
Claims (12)
- Schlauchförmige Nahrungsmittelhülle mit einem flächenförmigen textilen Trägermaterial und einer darauf befindlichen durchgehenden vollflächigen Beschichtung aus linearen thermoplastischen Polymeren, wobei das Trägermaterial aus einem Gewebe, Gewirke, Vlies, verfestigten Vlies aus Naturfasern, synthetischen Fasern oder einem Gemisch davon besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als wesentlichen Bestandteil mindestens ein lineares Hotmelt-Polymer umfaßt, jedoch keine gefällte oder regenerierte Cellulose enthält, und dass die Beschichtung die Außenseite der Hülle bildet, wobei das Hotmelt-Polymer einen MVR-Wert im Bereich von 25 bis 500 cm3 pro 10 min, gemessen bei 190°C unter einer Belastung von 2,16 kg, aufweist.
- Nahrungsmittelhülle gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hotmelt-Polymer einen MVR-Wert im Bereich von 100 bis 450 cm3 pro 10 min, speziell von 150 bis 400 cm3 pro 10 min, jeweils gemessen bei 190°C unter einer Belastung von 2,16 kg, aufweist, wobei das Hotmelt-Polymer bevorzugt Polyester, Polyolefin, besonders bevorzugt HD-PE, MD-PE, LD-PE oder Polypropylen, Copolyester, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylbutyral, Polyamid, Polyurethan, PVDC oder eine Mischung davon umfaßt.
- Nahrungsmittelhülle gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial aus Natur- und/oder Kunstfasern besteht, besonders bevorzugt aus Baumwolle, Zellwolle, Regenerat-Cellulose, Seide, Polyester, Polyamid, Polyolefin, Papier, Polyvinylacetat, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, einem entsprechenden Copolymer oder einem Gemisch davon.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenförmige Einlage ein Gewicht 3 bis 400 g/m2, bevorzugt 10 bis 130 g/m2, besonders bevorzugt 12 bis 75 g/m2, aufweist.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie zu einer Raupe gerafft oder zu Abschnitten konfektioniert ist, die einseitig verschlossen sind durch Clip, Clip mit Schlaufe, Abbindung, Knoten, Verklebung, Siegelung, Verschweißung, Abnähen mit einer geraden oder einer gebogenen Naht oder durch eine Kombination aus mehreren der genannten Verschlußverfahren.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch aus einer Flachbahn durch Kleben, Nähen, Siegeln oder Schweißen in gerader oder anderer Form hergestellt ist.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht beschichtete Seite des Trägermaterials mit mindestens einem festen und/oder flüssigen Medium imprägniert ist, das Aroma, Farbe und/oder Geschmack auf die Wurst überträgt, bevorzugt mit Flüssig- oder Trockenrauch.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial und die Beschichtung ungefärbt ist, dass das Trägermaterial mit Farbstoffen oder Farbpigmenten eingefärbt ist, oder dass das Trägermaterial ungefärbt und eine gefärbte Beschichtung aufweist.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Schichten mit Barriereeigenschaften für Sauerstoff und/oder Wasserdampf aufweist.
- Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf der Innenseite eine Imprägnierung oder Beschichtung aufweist, die die Haftung an einem in der Hülle befindlichen Nahrungsmittel steuert.
- Verfahren zur Herstellung einer Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Verbundhaftung das Trägermaterial vorgewärmt wird und/oder das Trägermaterial mit Unterdruck beaufschlagt wird und/oder das Trägermaterial entschlichtet wird und/oder ein Haftvermittler verwendet wird und/oder der Verbund kalandert wird.
- Verwendung der Nahrungsmittelhülle gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 als künstliche Wursthülle, bevorzugt für Roh-, Brüh- oder Kochwurst.
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